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【編者按】9月28日晚上23：30分（北京時間）NASA在發布會上公布：“在某些特定的情況下，火星表面存在這液態水。”一時之間各大媒體都爆了=_=！就在小編來知乎查找該消息的相關解答時，發現有位老師在發布會開始前就已經發出了一篇劇透，他在經過分析之后，竟然準確地預測出了NASA發布會的內容。小編只能說：這并不是巧合 —— 本文由劇透帝@劉博洋 授權轉載，他本科畢業于北京大學天文系，現在是國家天文臺在讀博士，同時也是青年天文教師連線（edulink.lamost.org）的創始人。
以下內容寫于發布會前，不信可移步作者知乎專欄（可以戳我）查看時間：
猜猜看，這回NASA的火星大新聞是什么
NASA說今晚23：30（北京時間）會發一個關于火星的大新聞，說是“解開了火星之謎”，這個大新聞可能是什么呢？我們一起來八一八。
這次發布會的出席人員包括：
Jim Green, director of planetary science at NASA Headquarters；
Michael Meyer, lead scientist for the Mars Exploration Program at NASA Headquarters；
Lujendra Ojha of the Georgia Institute of Technology in Atlanta；
Mary Beth Wilhelm of NASA’s Ames Research Center in Moffett Field, California and the Georgia Institute of Technology；
Alfred McEwen, principal investigator for the High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) at the University of Arizona in Tucson；
注意，這五個人，里面有三個都是主任、首席科學家之類有title的家伙，只有兩個不知道是誰（第3、4位）。一查發現，Lujendra Ojha是亞利桑那大學地球物理專業2012年本科畢業的，現在在喬治亞理工就讀博士，行星科學方向。Mary Beth Wilhelm是康奈爾大學剛剛畢業的博士，現在正在NASA做博士后。那很容易猜測，一定是這倆年輕人直接做的工作中，發現了一些有趣的事情。所以我們來八一八這倆哥們吧！
Lujendra Ojha曾組過搖滾樂隊，而且還是玩死亡金屬
名字奇怪的尼泊爾大胡子大哥Lujendra Ojha不是第一次造出大新聞了。2011年他還在就讀本科時，就做過關于火星表面物質坡移的研究。他用的是火星勘測軌道飛行器（MRO）搭載的一臺高分辨率相機HiRISE，這臺相機能夠以高達一米的高分辨率對火星表面反復成圖，從而給我們追蹤火星表面特定位置地表特征隨時間演化的情況，也就是說，Ojha研究的，不是一個“死”的火星，而是一個“活的”、不斷變化之中的火星。
我們具體看一下他2011年這份研究。他首先是把MRO的圖像做了修正，以便于能夠直接比較相機出于軌道上不同角度時拍攝的圖像。然后他發現了一些奇怪的東西 —— 在火星南半球中緯度地區某些隕石坑的陡坡上，出現了一些深色的線條：
看起來就像是什么流體沖刷過一樣。當然其實在火星上找到流體沖刷痕跡本身不是什么新聞，甚至都不需要MRO這么高分辨率的相機。我們早就在火星水手谷兩側發現過這樣的溝壑地形，這我們太熟悉了，不就是水沖出來的嘛：
然而Ojha的發現不僅僅是流體沖刷痕跡那么簡單。MRO的時間分辨能力讓Ojha第一次發現，這樣的痕跡是在變化的。具體來說就是：在夏季時，那些痕跡逐漸產生，到冬季時，就逐漸消退 —— Ojha給這種特征起了個名“Transient Slope Lineae”，即“暫態坡地線條”。這些線條的寬度約2米，長度在幾百米這個量級。
圖為2009年5月20日和2009年7月9日同一地區的兩張照片，可以明顯看到TSL的區別。
這種暫態特征的存在，幾乎可以肯定的說明，火星上不僅僅是歷史上有過水那么簡單，而是就在此時此刻，火星上處于夏季的某些區域，就是有正在潺潺流動的季節性河流的！有水啊，就可以有生命，就可以blablabla……請自行腦補一千萬字一個世紀以來關于火星的科幻小說。
另一個地區不同時間對比圖像
細心的同學就會問了：“火星離太陽比地球要遠，溫度比地球上低，這就算有水，還不全都凍上了？火星上的溫度足夠讓水融化、流動起來嗎？”—— 但是Ojha同學說了，這水不一定是純凈水呀，它可以是含有高氯酸鹽的咸水，含鹽的水熔點比較低，并不需要非達到0°C才能融化。
當然作為一個嚴謹的同學，Ojha在2011年的文章里還沒有斬釘截鐵的說這就是水，另一種可能性是，這是某種固態顆粒流成的沙河。他的研究也留了個尾巴：
1、還需要解釋的是，為什么這些特征只出現在南半球的中緯度地區，按理說赤道上溫度也不比南半球低的，也應該能發現類似特征才對；
2、如果是水的話，水從哪來也是個問題 —— 就算地表存留一些冰塊，在若干次消融之后，冰融成水，再蒸發到大氣中，加上冰塊自身的升華，很快這些水源就消耗干凈了。我們現在之所以能看到這樣的現象，應當說明水源是可以得到補充的，那么是從哪補充的？ —— 不知道。火星表面地理活動也往往跟二氧化碳的參與有關，那么之所以出現這種現象，是不是與二氧化碳的凝固-升華有關呢？這也需要進一步研究才能確定。
之后幾年，Ojha乃至火星科學界很多人的研究也都圍繞這一現象展開。不過由于不明原因，后來他們轉而指稱這一現象為“Recurring Slope Lineae（RSL）”。（季節性斜坡紋線，即隨季節變化的溝壑，這種溝壑在溫暖的季節里變深，在冷凍的季節里變淺，通常被認為跟液體流水有關。）
暗色的細條紋就是季節性斜坡紋線
2014年，Ojha在一篇新文章中報告，他們擴大了研究的范圍，把南半球所有符合預測的RSL產生條件（向陽、陡坡、基巖暴露）的地方看了個遍。他們發現，在這些符合條件的地點中，只有很小比例的地方確實產生了RSL現象。他們也明確地證實，這種現象確實跟二氧化碳沒啥關系。 這個研究發在了Nature，一作是McEwen。
這篇文章給水的來源提出了一個可能的解釋：也許有某種吸濕的鹽，能從大氣中捕捉水蒸氣，將其固定下來，在夏季再融化、釋放。這篇文章還發現，RSL現象的發生與火星上沙塵天氣也有關系。文章還猜測，如果這真的是鹽水導致的，那最有可能的鹽將是CaCl2（氯化鈣）。
基本上Ojha同學之前的研究就是這些。下面來看看Mary同學。
這個Mary妹子雖然剛剛博士畢業，但也已經在火星研究領域有很長時間的經驗了：她從16歲就開始在NASA Ames搬磚，先后研究過火星上的沖溝、地球沙漠極端微生物、Pavilion湖的微生物巖等。她的博士論文是研究地球上跟火星相似的環境，以便于選擇火星表面適合未來研究的地點。她研究的地點包括智利北部的阿塔卡瑪沙漠和南極干谷 —— 都是地球表面最干旱的地點。
她的具體研究內容是分析阿塔卡瑪沙漠土壤中的脂質化學，看這些生物標記物在年齡約為1500萬年的極干燥土壤中如何保存和降解。這將對好奇號火星車在火星表面的研究有直接的幫助。
我們剛剛提到說Ojha及其合作者的研究認為，火星上的水很有可能是富含高氯酸鹽的鹽水，Mary也寫過一篇科普文章，“警告”未來的火星宇航員們，小心火星表面富含高氯酸鹽的土壤 —— 這篇文章的題目叫“別吃火星上的土”。Mary同學，你也不想想，人怎么會去吃土呢？—— Mary同學表示，重點不在人要不要吃土，重點在于，我們發現地球上那些極端干燥的環境中，有些微生物是可以吃土的：就是高氯酸鹽這種在火星上廣泛存在、還能用來提煉火箭燃料的東西， 以被地球上某些極端環境中的微生物當做食物享用。
話說到這，我們基本上能夠猜出這次NASA發布會的主要意思了：
首先，Ojha同學表示，我們發現了火星上流動的水的證據，這些水存在的溫度有時候會低于0度，也就是說一定是高鹽、低熔點的，而其中的鹽主要是高氯酸鹽。有水就可能有生命，那高鹽的水有沒有可能有生命呢？
Mary同學接過話茬表示，我們在地球上最干燥、最像火星的一些環境中對土壤取樣，發現里面有一些微生物，是可以以高氯酸鹽作為食物的。所以，我們覺得，火星上雖然不見得就真的存在食用高氯酸鹽的微生物，但是至少具備了嗜高氯酸鹽微生物存活的可能性。
Mary同學最近發表的一篇文章是研究火星中緯度地區的地表水冰 —— 為什么是中緯度？因為Ojha在中緯度地區發現水流了呀。她這篇文章的結論是，一個叫做Amazonis Planitia（亞馬遜河平地，火星上水手峽谷地帶中的某片區域）的地方，因為最近的一次隕石撞擊事件，而最有可能有暴露在地表的水冰，因此是未來火星車著陸探測的理想地點。
這個意思夠明確了吧：國會，請再讓我們發一個火星車，降落在Amazonis Planitia那潺潺流動的小溪旁，挖一勺土測一測吧！——“我們保證完成任務！”
寫于發布會后的補充：
發布會結束了，看來猜的基本沒錯。我再來補充幾點：
這次的重點實際上是，通過分析CRISM這個設備拍攝的光譜，具體確定了這些RSL的成分。之前猜說是水，是鹽水，是高氯酸鹽水，現在光譜出來了，證實此前人們猜的沒錯。
如上圖，a、b兩個點的光譜跟實驗室模擬的火星土壤+高氯酸鹽混合物光譜的對比，可以看到有很多相似的吸收坑特征，尤其是1.9微米這個坑，非常顯著，說明確實是高氯酸鹽。
而且一并連形成原因也解釋了：高氯酸鹽固體會吸附大氣中的水蒸氣，凍起來，在氣溫上升時再融化釋放出來。（當然這個理論原來也已有了）
如果這樣說的話，我也再來猜一句：
這樣的現象絕對不僅僅發生在隕石坑旁邊的陡坡上。只不過是這種地方冰融后，能順著坡流下來，這樣容易被發現。在火星的很多平地，應該也有這樣季節性的吸附-冰凍-融化的循環，但是水沒有流動起來，所以沒有被注意到。看吧，過幾年人們就會發現火星地表水更廣泛的存在。
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